氣候變化會影響物種的地理分布格局，導致生物多樣性下降，并威脅到眾多物種的生存。了解物種如何應對氣候變化有助于保護生物多樣性，對作物育種具有重要意義。物種分布模型（SDM）常用于預測物種隨時間的分布變化，但它忽略了進化過程。遺傳偏移量考慮到局部適應，但忽略了有害突變，也就是遺傳負荷，遺傳負荷越高，群體應對氣候變化的能力越弱。已有的關(guān)于物種氣候變化響應的研究忽略了遺傳負荷的影響，因此，開展遺傳負荷的研究并將其與其他因素結(jié)合起來能夠更準確地預測物種對氣候變化的響應，對生物多樣性保護和作物育種至關(guān)重要。  擬南芥群體對未來氣候變化的響應。 A，擬南芥氣候變化響應能力（紅色代表響應能力低）；B，綜合三種因素預測擬南芥不同群體應對氣候變化的能力。

近日，國家植物園（南園）郭亞龍研究組與中國科學院華南植物園王寶生研究員、中國農(nóng)業(yè)科學研究院深圳基因組研究所王麗研究員和瑞典于默奧大學毛建豐教授合作，利用1115個全球廣布的擬南芥自然品系，發(fā)現(xiàn)有效群體大小（Ne）是影響遺傳負荷變化的關(guān)鍵因素。更有意思的是，Ne會通過改變純化選擇和GC偏好性基因轉(zhuǎn)換的強度來影響遺傳負荷。結(jié)合遺傳負荷、遺傳偏移量和物種分布模型的分析，該研究預測分布邊緣的擬南芥群體普遍面臨更高的生存風險。具體來說，東部群體在各方面的表現(xiàn)都較差，南部群體遺傳偏移量大、適宜性低，而北部群體則具有更高的遺傳負荷。在眾多自然群體中，長江流域的群體在未來氣候變化下最為脆弱。 研究綜合群體遺傳學和景觀基因組學等多學科的交叉研究手段，系統(tǒng)地解析了模式植物擬南芥自然群體中遺傳負荷變異的模式和其影響因素。進一步地，將遺傳負荷、遺傳偏移量及物種分布模型一起進行整合分析，預測了不同擬南芥群體對未來氣候變化的響應能力，為瀕危物種保護和作物育種提供了新的研究思路。 該研究成果于近日發(fā)表在國際學術(shù)期刊Nature Communications上。國家植物園（南園）已畢業(yè)博士研究生江娟為第一作者，郭亞龍研究員為通訊作者。該研究得到基金委及科技部相關(guān)項目的資助。 論文鏈接： https://doi.org/10.1038/s41467-025-58021-z

進化基因組學和遺傳學研究組 組長：郭亞龍研究員 郵箱：yalong.guo@ibcas.ac.cn 主要研究方向： 1. 基因組的變異與進化； 2. 自交不親和系統(tǒng)的進化及物種形成； 3. 自然變異及適應性進化。

編輯 | 韓藝 審核 | 梁鵬鴻